Переход на альтернативные источники энергии благоприятно скажется на экологии, но без резерва в виде газовых и угольных электростанций люди могут остаться без тепла и света, когда начнутся штиль или затяжные дожди, предупреждают ученые и парламентарии. Какие риски несут возобновляемые источники энергии (ВИЭ) и можно ли заработать, установив на своём участке собственный ветряк или солнечную панель, разбиралось наше издание.
Каждому — по солнечному коллектору и фотопанели
К возобновляемой энергетике в мире относят не только ветряки и солнечные батареи, но и биоэнергетику, гидроэлектростанции, атомные станции и водородные установки. Основной признак, который используют, чтобы понять, можно ли причислить конкретный вид получения энергии к «зеленому» — это отсутствие выбросов углекислого газа при производстве электроэнергии. CO2 — один из парниковых газов, а именно их избыток в атмосфере влияет на изменение климата.
Как и большинство стран, Россия присоединилась к Парижскому соглашению по климату, по которому государства обязались снижать выбросы парниковых газов. А это значит, что стране нужно идти в русле мировой климатической повестки, то есть по пути отказа от углеродной модели получения энергии сжиганием органического топлива, в том числе угля и газа.
По данным Института энергетических исследований РАН, в 2020 году более 40 процентов производства электроэнергии в стране приходится на ту самую «зеленую» (безуглеродную) энергетику. Из них половину (20%) получают на атомных станциях, чуть меньше 20 — на гидростанциях. Небольшая часть выработки — около 0,5 процента, — приходится на ВИЭ. Остальные 60 процентов электроэнергии производят на тепловых станциях. Большинство из них используют газ, а меньше 20 процентов — уголь.
Когда в России закончатся газ и нефть
Со временем эту картину собираются переписать. Так, по словам министра энергетики Николая Шульгинова, которого процитировал ТАСС, доля возобновляемых источников энергии в энергобалансе страны к 2035 году может быть уже 4,5 процента. На эти цели хотят потратить 360 миллиардов рублей. Такое решение Правительство приняло этим летом, продлив господдержку ВИЭ, которую изначально должны были свернуть в 2024 году.
А согласно утверждённой в ноябре «безуглеродной» стратегии развития социально-экономического развития России до 2050 года, в работу по снижению карбоновых выбросов хотят вовлечь и застройщиков. К новым жилым, промышленным и общественным зданиям станут предъявлять высокие стандарты энергоэффективности, а старые, которые как ни прогревай, моментально теряют тепло, будут заменять. Кроме этого, в кабмине собираются стимулировать оснащение домов солнечными коллекторами для горячего водопровода, фотоэлектрическими панелями для выработки электроэнергии, тепловыми насосами, квартирными и общедомовыми утилизаторами теплоты сточных вод, а еще измельчителями пищевых отходов, чтобы их можно было переработать в биогаз на очистных сооружениях.
Домашние киловатты
Между тем собственников частных домов уже стимулируют переходить на «зеленый» свет. В конце 2019 года приняли закон, который позволяет людям продавать в общую сеть «лишнюю» электроэнергию, полученную с помощью ветряков и солнечных панелей, установленных на крыше домов, мощностью не больше 15кВт. А компании-поставщики света обязаны заключать договоры на такую энергию.
С тех пор как приняли закон, растут продажи солнечных батарей и их производство в России, рассказал нашему изданию первый заместитель председателя Комитета Госдумы по энергетике Игорь Ананских.
«Это выгодно, потому что можно использовать их для электрического котла и для отопления дома, вместо того чтобы обогревать его дровами или углем», — пояснил он. Но так ли это?
Многие убеждены, что солнца в России очень мало и ставить солнечные панели нет никакого смысла. Между тем в глобальном солнечном атласе, проекте Всемирного банка и Международной финансовой корпорации, различия между пустыней Сахара и российским Забайкальским краем в объемах потенциальной выработки солнечной электроэнергии не такие уж большие. По объему солнечных дней Чита не уступает Риму, а в Бурятии солнца больше, чем в Германии.
Фотоэлектрические панели в частных хозяйствах — это самая «разумная часть энергетики», и ее надо развивать, считает заместитель председателя Комитета Госдумы по экономполитике Михаил Делягин. Но, по его мнению, загвоздка в том, что эту тему до сих пор тормозят монополисты на рынке энергетики.
К примеру, частник может продать излишки «зеленого» электричества, но по цене, не превышающей средневзвешенную цену электроэнергии на оптовом рынке, — это порядка 0,8—1,3 рубля за киловатт-час без НДС. Тогда как, например, в Москве в пиковые периоды тариф у поставщиков достигает семи рублей за квт/ч. Так что заработать на придомовом ветряке или солнечной панели не получится, а вот сэкономить — пожалуйста.
Куда подует ветер
Но хватает и минусов. Их можно увидеть на примере США и Европы, где сделали ставку на замещение традиционных видов генерации ВИЭ. Например, в Штатах, по данным Управления энергетической информации страны, 9 процентов всей выработки электроэнергии приходится на ветрогенерацию. Ветряки производят 122 гигаватта, что позволяет снабжать энергией 38 миллионов домов. В Германии и того больше — на ветроэнергетику приходится 27 процентов в энергобалансе страны. Но стоит измениться погоде — и начинаются проблемы. В Техасе прошлой зимой ветряки простаивали из-за обледенения турбин, а в Европе этой осенью станции остановились из-за безветрия в Северном море. Там, в офшорной зоне, находятся ветряки, питающие немалую часть Европы. Пришлось экстренно использовать газ и даже возвращаться к углю, который считается наименее неэкологичным топливом. Цены же на электричество взлетели в несколько раз, в том числе по причине перебоев с ВИЭ.
Подобные проблемы с выработкой ветроэнергетики еще раз подчеркивают, что надо резервировать мощности традиционной энергетики, чтобы компенсировать потери в случае проблем с переменными источниками, подчеркнул первый заместитель председателя Комитета Совета Федерации по экономической политике Юрий Федоров на совещании в палате регионов в октябре.
Как это сделать, еще вопрос. Атомные и угольные станции медленно меняют режим работы и не смогут быстро реагировать на изменения в выработке ВИЭ, пояснил заместитель директора Института энергетических исследований РАН Федор Веселов. Поэтому лучше держать про запас маневренные газовые турбины и газопоршневые агрегаты, которые смогут быстро произвести недостающие киловатты, либо активно использовать в больших объемах химические накопители электроэнергии, строить гидроаккумулирующие электростанции, которые запасут энергию в периоды низкого спроса и сохранят её для моментов, когда она будет особенно востребована.
Кроме этого, с ВИЭ может возникнуть и противоположная проблема — излишки энергии.
«В Европе бывают ситуации, когда общая выработка ВИЭ в некоторых странах превышает объём потребления, и если не удается передать энергию куда-то еще, ветряки приходится останавливать», — пояснил Веселов.
В Евросоюзе уже извлекли урок и активно увеличивают пропускные способности энергосети внутри стран и между странами, чтобы можно было передать избыточную энергию, например, с одного конца Германии на другой или в соседнее государство. В России тоже потребуется дополнительно расширять возможности сети.
В целом, по его мнению, ключевой вопрос перехода к «зеленой» экономике: какой ценой этого можно достичь? В Европе решили серьезно переплачивать, чтобы идти по пути декарбонизации экономики. России предстоит найти свой баланс между бесперебойным снабжением предприятий и населения электричеством и теплом, задачами по снижению выбросов парниковых газов и тем, сколько страна, экономика и население готовы за это платить.
Самые же перспективные направления развития массовой и масштабной «зеленой» энергетики в России — это атомная и гидрогенерация, считает Веселов. Как же обстоят дела с ними?
У каждого свои недостатки
За десятилетие — с 2008 по 2018 годы — на атомных станциях построили восемь дополнительных энергоблоков, повысив выработку отрасли на четверть. Сейчас строят еще несколько. Без атома просто не обойтись, чтобы достичь целей Парижского соглашения, считает сенатор Юрий Федоров. В том числе развитие такой энергетики может быть отличным подспорьем для водородных проектов.
Правда, сохраняется фактор радиологической опасности, хоть он и гипотетический и в современном мире, при современных технологиях на АЭС, сведен к минимуму, отметил Веселов.
К тому же, это опять-таки влияет на стоимость. По словам Михаила Делягина, атомная энергетика очень дешевая, пока мы не посчитаем расходы на захоронение отходов и обеспечение безопасности. Кроме того, среди запасов урана в России рентабельны около 7 процентов от их объема. Так что прирост выработки на атомных станциях ожидается, но не кратный. Если сейчас, по словам министра энергетики, доля такой генерации в энергобалансе страны — 20 процентов, а к 2035 году она может быть 23 процента.
Гидростанций по стране около двухсот, в ближайшие пару лет по планам Минэнерго построят еще ряд станций мощностью 168 МВт. Они тоже не выбрасывают углерод во время своей работы, но у них есть другой недостаток — для ГЭС строят водохранилища и затапливают определенные территории. Соответственно, увеличиваются испарения воды, а водяной пар — это тоже один из парниковых газов, пояснил Веселов. Тем не менее ГЭС — это тоже один из доступных и наиболее экологичных вариантов.
Оттенки зелёного
Цели отказаться от «традиционных» видов топлива, например газа или угля, никто не ставит. Вместо этого по «низкоуглеродной» стратегии компании собираются стимулировать менять оборудование, чтобы снизить выбросы и улавливать газы. В том числе их могут ждать новые финансовые и налоговые льготы.
Вред от угольных электростанций можно минимизировать, устанавливая современные системы очистки и используя обогащенный энергетический уголь, то есть переработанное топливо более высокого качества, считает Веселов. Пока его в основном продают за рубеж вместо того, чтобы применять у себя. Нужны и технологии для улавливания CO2. Пока они не вышли из лабораторий в коммерческий сектор, так как не решен вопрос, насколько дорого и надежно будет транспортировать и сохранять «пойманные» газы. «Тем не менее это направление тоже требует дополнительных инвестиций в инновации, в том числе со стороны угольных компаний, если они заинтересованы сохранить внутренний рынок угля в новой низкоуглеродной системе координат», — сказал замдиректора института.
В целом России не нужно полностью переходить на «зеленую» энергетику, так как это способно серьезно повлиять на стоимость электроэнергии и тепла и сопряжено с рядом рисков, считает Федор Веселов.
«Не стоит делать заявления вроде: «Давайте всё сделаем на ветре, на атоме или закроем все тепловые электростанции». Стоит говорить о той или иной доле «зелености» нашей электроэнергетики, можно сказать, оттенках зеленого, наиболее гармоничных с нашей экономикой, нужно найти оптимальное решение по перестройке технологической структуры, которое позволит модернизировать энергосистему без резких скачков тарифов в разы», — сказал ученый.
